JPH11322381A

JPH11322381A - 都市ごみ焼却灰のセメント原料化方法およびこの方法から得られたセメント原料

Info

Publication number: JPH11322381A
Application number: JP10137186A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Manabe; 和義真鍋; Toshitaka Yamazaki; 敏隆山▲崎▼; Mamoru Tanaka; 衞田中; Masayasu Yamazaki; 正康山▲崎▼; Koichi Hashimoto; 光一橋本; Michiro Ishizaki; 倫朗石▲崎▼
Original assignee: FUKUOKA CITY; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: FUKUOKA CITY; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1998-05-19
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 1999-11-24
Anticipated expiration: 2018-05-19
Also published as: JP4067641B2

Abstract

(57)【要約】【課題】都市ごみ焼却灰をセメント原料の一部として
利用することができる都市ごみ焼却灰のセメント原料化
方法、この方法から得られたセメント原料を提供する。【解決手段】都市ごみ焼却灰１１中からセメント原料
として不要な異物や塩素分を除去するので、通常セメン
ト原料ｂ中の低品位の粘土原料（または低品位の鉄原
料）と成分が類似した代替えセメント原料ａが得られ
る。異物が除去されているので、既成の通常セメント原
料ｂに混入しても焼成時や仕上げ粉砕時に支障はない。
また塩素分が除去されているので、通常セメント原料ｂ
と混合して得られたセメントは、既存のセメントと同様
の例えば、塩素によって浸食されやすい鉄筋を埋め込ん
だ鉄筋コンクリート用のセメントとしても利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ごみ焼却場から
排出される都市ごみ焼却灰中から塩素分および異物を除
去して、セメント原料の一部として利用することができ
るようにする都市ごみ焼却灰のセメント原料化方法およ
びこの方法から得られたセメント原料に関する。

【０００２】

【従来の技術】生活圏から排出された一般廃棄物である
都市ごみは、清掃車などにより収集され、その一部がご
み処理工場の焼却炉により焼却される。焼却後の焼却灰
の主成分は、ポルトランドセメントの原料、特に粘土原
料等に類似したＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｆｅ_２Ｏ_３，Ｃ
ａＯなどである。しかしながら、都市ごみ焼却灰中に
は、セメントとしては不適合な成分も含まれている。そ
の代表成分が、鉄筋コンクリート中の鉄筋を溶損させる
塩素である。この塩素は、都市ごみ焼却灰、特にその飛
灰中に５〜１０重量％前後も含まれている。したがっ
て、都市ごみ焼却灰は、珪素やアルミニウムの原料とし
ては有用であっても、そのままではポルトランドセメン
トの原料として用いることができない。

【０００３】そこで、従来、都市ごみ焼却灰を、乾燥し
た下水汚泥とともに乾式セメントキルン内へ投入して、
１３５０℃前後という比較的低い温度の焼成によりセメ
ントクリンカを中間製造するエコセメント（エコロジー
とセメントとの合成語）と称されるものが開発されてい
る。エコセメントは、ポルトランドセメントに含まれな
いカルシウムクロロアルミネート（Ｃ_１１Ａ_７・ＣａＣ
ｌ_２）が、セメントクリンカ中の隙間を埋める間隙相と
なって多量に存在する。反面、普通ポルトランドセメン
トに含まれるカルシウムアルミネート（Ｃ_３Ａ）がほと
んどない。これにより、エコセメントは、普通ポルトラ
ンドセメントの初期水和反応とは異なり、注水直後にエ
トリンガイトおよびフリーデル氏塩（Ｃ_３Ａ・ＣａＣｌ
_２・１０Ｈ_２Ｏ）を生成しながら水和反応が進行し、そ
の後、エトリンガイトの活発な水和が生じることにな
る。この結果、セメントの凝結時間が短縮し、強さ発現
の速硬性が得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術におけるエコセメントは、その成分中に比
較的多量の塩素を有している。このため、鉄筋を用いな
い無筋系の分野にその用途が限定されていた。例えば、
漁礁、消波ブロックなどの海洋コンクリートや、地盤改
良材などである。この結果、セメントの用途の大半を占
める鉄筋構造物用としては利用することができなかっ
た。また、一方では、この都市ごみ焼却灰中には、例え
ば空き缶，鉄くず，未燃の電話帳，ガラス片，陶器片，
大小型のフォーク，釘，ボルト，ナット類など、多量の
異物を含んでいるので、都市ごみ焼却灰をセメント原料
化するには、この異物を除去する必要もあった。

【０００５】そこで、発明者らは、鋭意研究の結果、都
市ごみ焼却灰中に含まれる塩素を例えば水洗したりし
て、できるだけＪＩＳ規格のセメント原料中におけるの
塩素含有許容量の２００ｐｐｍ以下まで除去する（以
下、脱塩処理という場合がある）一方、例えばふるいを
用いた分級などにより、空き缶やボルトナット等の異物
を除去することで、ポルトランドセメントのセメント原
料中の粘土原料等に類似した成分とすることができるこ
とを見出し、この発明を開発するに至った。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、都市ごみ焼却灰をセメント
原料の一部として利用することができる都市ごみ焼却灰
のセメント原料化方法、および、この方法から得られた
セメント原料を提供することを、その目的とする。ま
た、この発明は、都市ごみ焼却灰中からの異物除去や塩
素除去を比較的容易でかつ確実に行うことができる都市
ごみ焼却灰のセメント原料化方法を提供することを、そ
の目的とする。さらに、この発明は、都市ごみ焼却灰中
からの塩素分の除去を効果的に行うことができる都市ご
み焼却灰のセメント原料化方法を提供することを、その
目的とする。さらにまた、この発明は、比較的少ない設
備コストで、かつ比較的短期間に、この焼却灰中の塩素
濃度を低減することができる都市ごみ焼却灰のセメント
原料化方法を提供することを、その目的とする。そし
て、この発明は、セメント原料の一部として比較的多量
に利用可能な都市ごみ焼却灰のセメント原料化方法を提
供することを、その目的とする。また、この発明は、不
溶性塩素をも除去して都市ごみ焼却灰中の塩素分をさら
に除去することができる都市ごみ焼却灰のセメント原料
化方法を提供することを、その目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、都市ごみ焼却灰中から異物を除去する工程と、都市
ごみ焼却灰中に含まれる塩素分を除去する工程とを備え
た都市ごみ焼却灰のセメント原料化方法である。都市ご
みとは、都市などの生活圏から排出される一般廃棄物を
いう。すなわち、ここで取り扱う一般廃棄物の主なもの
には、ごみ処理工場で焼却処分される一般ごみの内、紙
類、ちゅうかい、繊維、木、竹類などの可燃ごみが挙げ
られる。なお、現実的な分別ごみの収集状況から、この
中には、一部のプラスチック、ゴム、金属、ガラス・陶
器類、雑物などの不燃・焼却不適ごみも含まれる。

【０００８】都市ごみ焼却灰中の塩素は、通常、焼却灰
（飛灰）の全体の５〜１０重量％を占める。脱塩処理後
の都市ごみ焼却灰の塩素濃度の低減値は、当然ながら０
が最も好ましいものの、その数値は限定されない。ただ
し、できるだけＪＩＳ規格のセメント原料の塩素含有許
容量である２００ｐｐｍ以下とした方が好ましい。塩素
分が少なくなるほど、この都市ごみ焼却灰から得られた
物質が、セメント原料の一部に代替えされる割合が増加
する。

【０００９】都市ごみ焼却灰中の異物の除去は、例えば
請求項２のようなふるいを用いた分級の他にも、例えば
磁力により選別する磁選や、この都市ごみ焼却灰中に含
まれる有用な灰成分と、不要な金属類成分とを比重の差
を利用して選別する比重選別などが挙げられる。また、
都市ごみ焼却灰のセメント原料化処理の順番は、請求項
３に示したような異物除去工程→塩素除去工程に限定さ
れず、これと反対の塩素除去工程→異物除去工程でもよ
い。

【００１０】請求項２に記載の発明は、上記異物除去工
程が都市ごみ焼却灰の分級により行われ、上記塩素除去
工程が都市ごみ焼却灰の水洗により行われる請求項１に
記載の都市ごみ焼却灰のセメント原料化方法である。都
市ごみ焼却灰の分級には、例えば６５ｍｍ（空き缶，鉄
くず，未燃の電話帳などを除去）→２０ｍｍ（空き缶，
ガラス，陶器片，大型のフォークなどを除去）→５ｍｍ
（釘，ボルト・ナット類，小型フォークなどを除去）と
いった、網目の大きさが異なるふるいを使う方法を採用
することができる。分級後の粒径は、このように５ｍｍ
以下が好ましい。５ｍｍを超えると、セメント製造設備
の仕上げ工程に配備された仕上げミルなどで粉砕するこ
とができない物質（例えばフォークやステンレス片類）
が残るおそれがある。

【００１１】また、都市ごみ焼却灰の水洗の種類として
は、請求項４に示す管理型処分場の土中への埋設の他に
も、例えば通常の土中へ埋設したり、盛り土したりして
雨水にさらす方法が挙げられる。また、このような雨さ
らし法に加えて、スプリンクラーまたは散水車などによ
り強制散水し、より短期間に所定値まで塩素分を除去す
るようにしてもよい。さらに、請求項４でいうその他の
散水設備として、例えば都市ごみ焼却灰を大型の洗浄槽
へ投入し、この槽内で散水を行ったり、都市ごみ焼却灰
をベルトコンベアなどにより搬送し、この中途部で散水
するようにしてもよい。

【００１２】請求項３に記載の発明は、上記都市ごみ焼
却灰のセメント原料化処理が、上記異物除去工程を行っ
た後、上記塩素除去工程を行う請求項１または請求項２
に記載の都市ごみ焼却灰のセメント原料化方法である。
異物除去した後に塩素除去工程を行うと、その分、土中
へ埋設される都市ごみ焼却灰の量が減少し、比較的狭い
スペースで効率よく短期間で脱塩処理を行うことができ
る。

【００１３】請求項４に記載の発明は、上記塩素除去工
程は、表面に覆土を被せた状態で都市ごみ焼却灰を管理
型処分場の土中に埋設し、その後、雨水にさらす以外
に、スプリンクラー、散水車またはその他の散水設備に
よって強制散水する請求項１〜請求項３のうちのいずれ
か１項に記載の都市ごみ焼却灰のセメント原料化方法で
ある。管理型処分場を用いることは、この都市ごみ焼却
灰を一般的な埋設場に埋設する場合より、好ましい。こ
れは、管理型処分場では、洗浄後、塩素分を含む処理水
を無害化するための二次的な設備が整っているからであ
る。この土中への埋設期間は、都市ごみ焼却灰の成分割
合、その埋設量、土中への埋設深さ、また覆土の深さ
や、覆土および都市ごみ焼却灰の透水性、降雨量、散水
量などの各種の条件によっても異なる。

【００１４】請求項５に記載の発明は、上記塩素除去工
程は、都市ごみ焼却灰を水洗することにより、および、
酸性溶液を用いて酸洗することにより行われる請求項１
〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の都市ごみ焼却
灰のセメント原料化方法である。都市ごみ焼却灰中に
は、水に溶ける塩素分と、溶けない塩素分とがある。こ
の後者の塩素分は、通常、酸性の溶液に溶出するので、
水洗だけでなく酸洗を行えば、この焼却灰中に含有する
ほとんどの塩素分を除去することができることになる。
酸洗用の酸としては、硝酸、硫酸、炭酸などが挙げられ
る。

【００１５】発明者の実験によれば、脱塩処理としての
水洗前、全塩素濃度４１００ｐｐｍだったものが、所定
の水洗を行うことで約２６００ｐｐｍまで低下した。こ
のとき、全塩素濃度に対して、水洗で溶出しない不溶性
塩素分の濃度は、洗浄前と同じ約１０００ｐｐｍであっ
た。したがって、この水洗が十分に行われ、水溶性塩素
濃度が０に近くなると、この全塩素濃度は約１０００ｐ
ｐｍまで低下させることができることとなる。しかも、
この残りの不溶性塩素分は、例えば硝酸などを用いて酸
洗することで除去することができる。これにより、全塩
素濃度を０に近づけることができる。

【００１６】請求項６に記載の発明は、都市ごみ焼却灰
中から異物を除去し、しかもこの都市ごみ焼却灰中に含
まれる塩素分を除去した都市ごみ焼却灰から得られたセ
メント原料である。都市ごみ焼却灰から得られた５ｍｍ
以下のセメント原料の成分は、ポルトランドセメント用
のセメント原料の粘土原料、または、使用している鉄原
料の品位が低い工場における低品位の鉄原料に類似した
ものとなる。すなわち、例えば水分（１１．４重量
％）、ｉｇ．ｌｏｓｓ（５．４５重量％）、ＳｉＯ
_２（３９．６２重量％）、Ａｌ_２Ｏ_３（１４．７１重量
％）、Ｆｅ_２Ｏ_３（１３．２０重量％）、ＣａＯ（１
６．８４重量％）、ＭｇＯ（２．４２重量％）、ＳＯ_３
（０．６８重量％）、Ｎａ_２Ｏ（２．３５重量％）、Ｋ
_２Ｏ（１．４１重量％）、ＴｉＯ _２（１．４０重量
％）、ＭｎＯ（０．１３重量％）、Ｐ_２Ｏ_５（１．５０
重量％）、ＺｎＯ（０．２６重量％）、Ｃｒ_２Ｏ
_３（０．０４重量％）、ＣｕＯ（０．２０重量％）であ
る。このときの全塩素濃度は、例えば２６００ｐｐｍ程
度である。

【００１７】ちなみに、セメント原料中の粘土原料の成
分は、通常、水分（１０〜１５重量％）、ｉｇ．ｌｏｓ
ｓ（４〜７重量％）、ＳｉＯ_２（６５〜７０重量％）、
Ａｌ _２Ｏ_３（１３〜１５重量％）、Ｆｅ_２Ｏ_３（４〜６
重量％）、ＣａＯ（１〜３重量％）である。また、セメ
ント原料中の鉄原料の成分は、通常、水分（２〜８重量
％）、ｉｇ．ｌｏｓｓ（４〜５重量％）、ＳｉＯ_２（３
〜３５重量％）、Ａｌ_２Ｏ_３（３〜８重量％）、Ｆｅ_２
Ｏ_３（２０〜６７重量％）、ＣａＯ（３〜３０重量％）
である。異物が除去された都市ごみ焼却灰の大きさは、
前述したように粒径５ｍｍ以下が好ましい。

【００１８】

【作用】この発明の請求項１〜５に記載の都市ごみ焼却
灰のセメント原料化方法および請求項６に記載のセメン
ト原料によれば、都市ごみ焼却灰中からセメント原料と
して不要な異物や塩素分を除去する。これにより、セメ
ント原料中の低品位の粘土原料（または低品位の鉄原
料）と成分が類似した代替え用の原料が得られる。な
お、異物が除去されているので、セメント原料の焼成工
程やセメントクリンカの仕上げ工程において、通常のセ
メント原料と一体的に処理されても、なんら問題はな
い。また、塩素分が除去されているので、例えば通常の
セメント原料と混合し、焼成し、さらに石灰石を加えて
粉砕して製造されたセメントは、汎用のセメントと同様
に、多方面の用途に利用することができる。例えば、塩
素によって浸食されやすい鉄筋が埋め込まれた鉄筋コン
クリート用のセメントとしても利用することができる。

【００１９】特に、請求項２に記載の発明によれば、都
市ごみ焼却灰を分級して異物を除去し、かつこの焼却灰
中の塩素分を水洗により除去するので、この焼却灰中か
ら異物や塩素分を比較的容易かつ確実に除去することが
できる。

【００２０】また、請求項３に記載の発明によれば、塩
素分の除去に先がけて都市ごみ焼却灰中から異物を除去
するので、都市ごみ焼却灰中からの塩素分の除去が効果
的に行え、比較的時間を要する塩素分の除去工程が、わ
りあい短時間で行える。

【００２１】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
都市ごみ焼却灰を管理型処分場の土中に埋設し、その
後、この埋められた灰の表面上に覆土をかぶせて、雨水
にさらすとともに、またスプリンクラー、散水車または
その他の散水設備を用いて、この覆土の上から強制的に
散水を行うので、比較的少ない設備コストで、かつ比較
的短期間に、この焼却灰中の塩素濃度を低減することが
できる。この結果、得られた代替え用の原料を、セメン
ト原料の一部として比較的多量に利用することができ
る。

【００２２】そして、請求項５に記載の発明によれば、
都市ごみ焼却灰中から塩素分を除去する際、都市ごみ焼
却灰を水洗するだけでなく、酸性溶液を用いる酸洗も行
う。これにより、この塩素分の一部を構成する水溶性の
塩素分だけでなく、残りの成分である不溶性の塩素分も
除去することができる。この結果、得られたセメント原
料の塩素分をさらに低減することができる。よって、こ
の都市ごみ焼却灰から得られた原料を、より大きい割合
で、通常のセメント原料の一部に置き換えることができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を説明す
る。図１は、この発明の一実施例に係る都市ごみ焼却灰
のセメント原料化方法が適用された都市ごみ焼却灰のセ
メント原料化設備の全体構成図である。図２は、都市ご
み焼却灰の水洗による塩素除去工程を示す構成図であ
る。この発明の一実施例に係る都市ごみ焼却灰から得ら
れたセメント原料（代替えセメント原料）は、以下のよ
うにして製造された。すなわち、図１に示す都市ごみ焼
却灰のセメント原料化設備（以下、単にセメント原料化
設備という）１０において、まず都市ごみ焼却灰１１を
分級した後、この都市ごみ焼却灰１１中の塩素分を水洗
により除去する。まず、都市ごみ焼却灰１１の分級工程
を説明する。

【００２４】すなわち、図１に示すように、自治体のご
み処理工場から運搬されてきた都市ごみ焼却灰１１を、
網目サイズが６５ｍｍのふるい網１２ａが張られた粗分
級用の分級機１２に供給する。網上に空き缶，鉄くず，
未燃の電話帳などが残り、網下から６５ｍｍ以下の都市
ごみ焼却灰１１が得られる。この６５ｍｍ以下まで分級
された都市ごみ焼却灰１１は、やや粗い網目サイズが２
０ｍｍのふるい網１３ａを有する分級機１３へ送られ
る。ここでは、分級することで、網上に空き缶，ガラ
ス，陶器片，大型のフォークなどが残り、網下から２０
ｍｍ以下の都市ごみ焼却灰１１が得られる。その後、こ
の２０ｍｍ以下の都市ごみ焼却灰１１を、網目サイズが
５ｍｍのふるい網１４ａを有する分級機１４へ投入す
る。網上には釘，ボルト・ナット類，小型フォークなど
が残る一方、網下からは５ｍｍ以下の都市ごみ焼却灰１
１が得られる。次に、この得られた５ｍｍ以下の都市ご
み焼却灰１１の塩素除去工程を説明する。

【００２５】すなわち、図１に示すように、まずショベ
ルカーなどにより、管理型処分場に大きなごみ焼却灰投
入穴１５を掘削する。それから、このごみ焼却灰投入穴
１５に５ｍｍ以下の都市ごみ焼却灰１１を投入し、その
表面を覆土１６によりおおう。これは、強風などで都市
ごみ焼却灰１１の表層部が飛散しないようにするためで
ある。この状態で、３．５ヵ月間、雨水にさらす（この
間の総降雨量は４７１ｍｍ）。次に、散水車１７または
スプリンクラー１８により、この覆土１６上から強制的
に散水する（全散水量１１６ｔ）。こうして、都市ごみ
焼却灰１１中に含まれる塩素分を水洗・除去する。な
お、強制散水を併用するので、このごみ焼却灰投入穴１
５に埋設された都市ごみ焼却灰１１は、１８ヵ月間、雨
水にさらされた状態と同じになる（年間降雨量を１６０
０ｍｍとして換算）。こうすることで、塩素分が２６０
０ｐｐｍ以下まで除去された５ｍｍ以下の代替えセメン
ト原料ａが得られる。

【００２６】代替えセメント原料ａに含まれる各成分量
は、粉末Ｘ線回析法により分析したところ、上記「課題
を解決するための手段」（段落番号「００１５」）に記
載したものとほぼ同じであった。なお、水洗後の都市ご
み焼却灰１１を、例えば硝酸により酸性すれば、この都
市ごみ焼却灰１１中から水溶性の塩素だけでなく水に溶
けない不溶性塩素をも除去することができ、セメント原
料として有害な塩素分をさらに低減することができ、よ
り大きな割合で、この灰１１中から得られた代替えセメ
ント原料ａを、既存の通常セメント原料ｂの一部として
利用することができる。

【００２７】所定の雨ざらし（散水を含む）期間を終え
た代替えセメント原料ａは、その後、ごみ焼却灰投入穴
１５から掘り出される。それから、図外のセメント原料
貯蔵サイロよりパイプ移送された通常セメント原料ｂと
ともに、プレヒータ１９へ投入される。なお、このとき
の混合比は、代替えセメント原料ａ：通常セメント原料
ｂ＝１：４０００である。セメント原料ａ，ｂは、プレ
ヒータ１９の通過中、１０００℃近くまで仮焼される。
その後、乾式セメントキルン２０へと投入される。ここ
で焼成されて、セメントクリンカ２１が中間製造され
る。得られたセメントクリンカ２１は、図外のクリンカ
クーラにより冷やされ、それから石膏を添加して仕上げ
ミル内で粉砕される。そして、袋詰めされてから出荷さ
れる。なお、前述したように都市ごみ焼却灰１１は、分
級工程で５ｍｍ以下に分級されているので、代替えセメ
ント原料ａ中から小型フォークなどの金属片がほぼ完全
に除去されている。これにより、仕上げミルで粉砕した
後は、このミルの内部に異物が残らず、セメント原料
ａ，ｂを良好に粉砕することができる。

【００２８】このように、都市ごみ焼却灰１１中からセ
メント原料として不適な異物や塩素分を取り除くように
したので、都市ごみ焼却灰１１から得られた代替えセメ
ント原料ａを、汎用性のある既存の通常セメント原料ｂ
の一部として利用することができる。また、この都市ご
み焼却灰１１中に含まれる異物を、それぞれ網目サイズ
が異なるふるい網１２ａ（６５ｍｍ分級）、１３ａ（２
０ｍｍ分級）、１４ａ（５ｍｍ分級）を有する分級機１
２〜１４により分級することで除去するようにし、しか
もこの都市ごみ焼却灰１１中の塩素分を水洗により除去
するようにしたので、都市ごみ焼却灰１１中からの異物
および塩素分の除去を比較的容易で、しかも確実に行う
ことができる。

【００２９】さらに、この異物の除去と、塩素分の除去
とは、まず異物を除去後に塩素分を除去するようにした
ので、この都市ごみ焼却灰１１中からの塩素分の除去を
効果的に行うことができる。さらにまた、この塩素分の
除去を、管理型処分場での雨ざらし法により行い、しか
も散水車１７やスプリンクラー１８を用いて強制散水も
行うようにしたので、比較的少ない設備コストで、かつ
比較的短期間に、この灰１１中の塩素濃度を低減するこ
とができる。そして、この実施例では、都市ごみ焼却灰
１１中の塩素分を２６００ｐｐｍ以下まで下げるように
したので、通常セメント原料ｂの一部として比較的多量
にこの代替えセメント原料ａを利用することができる。
なお、都市ごみ焼却灰１１が埋設されたのは、管理型処
分場であるので、洗浄後の塩素分を含む水は、この処分
場に通常配備された処理設備により無害化される。

【００３０】ここで、図２を参照しながら、都市ごみ焼
却灰１１の水洗工程を試験した結果を説明する。なお、
ここでは、都市ごみ焼却灰１１として、分級前のものを
採用している。図２に示すように、まずショベルカーな
どにより埋立て場（管理型処分場）に底面５×７ｍ、上
面７×９ｍ、深さ１．３ｍのごみ焼却灰投入穴１５を掘
削した。その後、この穴１５内に深さ１．２ｍまで分級
前の都市ごみ焼却灰１１を投入した。なお、この都市ご
み焼却灰１１は、所定自治体のごみ処理工場から持ち込
まれた、一般ごみを焼却したものである。その後、この
都市ごみ焼却灰１１の表面に、１００〜２００ｍｍの覆
土１６をかぶせ、一年間程度、屋外で雨ざらしにするこ
とを想定し、散水車１７やスプリンクラー１８を用い
て、強制的な散水を実施した。試験期間は、約３ヵ月半
である。この間、この地域に実際に降った累積雨量は４
７１ｍｍである。そして、強制的に散水した散水量は、
１１６ｔ（降雨換算で１８００ｍｍ）であった。その結
果、ここのごみ処理場の年平均降雨量は、１６００ｍｍ
程度であり、年平均降雨量換算で、この水量は約１年半
分となった。

【００３１】試料のサンプリングは次の方法で行った。
なお、各試料はＪＩＳ網ふるいで分級した３０ｍｍ以下
のものとし、しかも予め目視により鉄くずなどの異物を
除去しておいた。水洗処理前の試料には、埋設された都
市ごみ焼却灰１１の任意の３箇所からサンプリングし、
それらを混合した試料を使用した。水洗処理後の試料に
は、図２に示したように水平方向に３点の位置（ごみ焼
却灰投入穴１５の同図左右両端から各１．８ｍの位置
（１），（３）および中央位置（２））をとり、各
（１）〜（３）の位置において、深さ方向へ２００ｍ
ｍ，５００ｍｍ，１０００ｍｍでサンプリングした試料
と、これら全部を混合した試料とを使用した。また、塩
素濃度分析方法としては、ＪＩＳ（Ｒ５２０２）の塩素
濃度定量方法に準じ、比色法により分析した。ただし、
水溶性塩素濃度は、試料２ｇに対して水１００ｍｌを加
え、その後、３０分間攪拌して、それを濾過し、水洗し
た濾液を分析した。以下、その分析結果を示す。

【００３２】水洗処理前の塩素濃度は、試料中に含まれ
るすべての塩素濃度である全塩素濃度では、水洗前４１
００ｐｐｍであった。これが、今回実施した程度の水洗
処理でも１０００ｐｐｍ近くまで全塩素濃度が低下する
ことが確認できた。次に、表１を用いて、水洗処理後の
位置別の塩素濃度を説明する。

【００３３】

【表１】

【００３４】各数値は、図２に示した（１）〜（３）の
位置でサンプリングした試料に基づいて調べた結果であ
る。表１から次のことが明らかになった。すなわち、不
溶性塩素濃度は、各試料とも、約１０００ｐｐｍ前後で
一定している。このような試験からも、都市ごみ焼却灰
１１を水洗することが、この都市ごみ焼却灰１１中から
塩素分を除去することに有効であることが判明した。

【００３５】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明に係
る都市ごみ焼却灰のセメント原料化方法およびこの方法
から得られたセメント原料によれば、都市ごみ焼却灰中
からセメント原料には不適な異物や塩素分を取り除くよ
うにしたので、都市ごみ焼却灰から得られたセメント原
料を、汎用性のある既存のセメント原料（ポルトランド
セメント用）の一部として利用することができる。

【００３６】特に、請求項２に記載の発明によれば、異
物を分級により除去し、かつ塩素分を水洗により除去す
るようにしたので、都市ごみ焼却灰中からの異物および
塩素分の除去を比較的容易で、しかも確実に行うことが
できる。

【００３７】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
都市ごみ焼却灰中から異物と塩素分を除去するに際し
て、まず異物を除去した後、塩素分を除去するようにし
たので、この焼却灰中からの塩素分の除去を効果的に行
うことができる。

【００３８】さらにまた、請求項４に記載の発明によれ
ば、この塩素分の除去を、管理型処分場に都市ごみ焼却
灰を埋設して雨水にさらすとともに、しかも覆土の上か
らスプリンクラー、散水車またはその他の散水設備を用
いて強制散水するようにしたので、比較的少ない設備コ
ストで、かつ比較的短期間に、この焼却灰中の塩素濃度
を低減することができる。

【００３９】そして、請求項５に記載の発明によれば、
この塩素除去工程を、水洗および酸洗により行うように
したので、この焼却灰中から水溶性の塩素分だけでなく
水に溶けない不溶性塩素分をも除去することができ、セ
メント原料として有害な塩素分をさらに低減し、より以
上の割合で、この焼却灰中から得られたセメント原料
を、既存セメントとして利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る都市ごみ焼却灰のセ
メント原料化方法が適用された都市ごみ焼却灰のセメン
ト原料化設備の全体構成図である。

【図２】都市ごみ焼却灰の水洗による塩素除去工程を示
す構成図である。

【符号の説明】１０都市ごみ焼却灰のセメント原料化設備、１１都市ごみ焼却灰、１５ごみ焼却灰投入穴、１６覆土、１７散水車、１８スプリンクラー、ａ代替えセメント原料、ｂ通常セメント原料。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｂ０９Ｂ 1/00 ＺＡＢＢ０９Ｂ 5/00 Ｎ (72)発明者山▲崎▼ 正康福岡県北九州市八幡西区洞南町１番１号三菱マテリアル株式会社セメント開発センター内 (72)発明者橋本光一福岡県北九州市八幡西区洞南町１番１号三菱マテリアル株式会社セメント開発センター内 (72)発明者石▲崎▼ 倫朗福岡県北九州市八幡西区洞南町１番１号三菱マテリアル株式会社セメント開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】都市ごみ焼却灰中から異物を除去する工
程と、都市ごみ焼却灰中に含まれる塩素分を除去する工程とを
備えた都市ごみ焼却灰のセメント原料化方法。
【請求項２】上記異物除去工程が都市ごみ焼却灰の分
級により行われ、上記塩素除去工程が都市ごみ焼却灰の
水洗により行われる請求項１に記載の都市ごみ焼却灰の
セメント原料化方法。
【請求項３】上記都市ごみ焼却灰のセメント原料化処
理は、上記異物除去工程を行った後、上記塩素除去工程
を行う請求項１または請求項２に記載の都市ごみ焼却灰
のセメント原料化方法。
【請求項４】上記塩素除去工程は、表面に覆土を被せ
た状態で都市ごみ焼却灰を管理型処分場の土中に埋設
し、その後、雨水にさらす以外に、スプリンクラー、散
水車またはその他の散水設備によって強制散水する請求
項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の都市ごみ
焼却灰のセメント原料化方法。
【請求項５】上記塩素除去工程は、都市ごみ焼却灰
を、水洗することにより、および、酸性溶液を用いて酸
洗することにより行われる請求項１〜請求項４のうちの
いずれか１項に記載の都市ごみ焼却灰のセメント原料化
方法。
【請求項６】都市ごみ焼却灰中から異物を除去し、し
かもこの都市ごみ焼却灰中に含まれる塩素分を除去した
都市ごみ焼却灰から得られたセメント原料。